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    ¿Cuál es el número mínimo de personas que debe enviar en una nave generacional a Proxima Centauri?

    Un concepto para un barco multigeneracional que está siendo diseñado por el TU Delft Starship Team (DSTART), con el apoyo de la ESA. Crédito:Nils Faber y Angelo Vermeulen

    La humanidad ha soñado durante mucho tiempo con enviar humanos a otros planetas, incluso antes de que los vuelos espaciales tripulados se hicieran realidad. Y con el descubrimiento de miles de exoplanetas en las últimas décadas, particularmente aquellos que orbitan dentro de sistemas estelares vecinos (como Proxima b), ese sueño parece más cerca que nunca de convertirse en realidad. Pero por supuesto, Es necesario superar muchos desafíos técnicos antes de que podamos tener la esperanza de montar una misión de este tipo.

    Además, muchas preguntas necesitan respuesta. Por ejemplo, ¿Qué tipo de barco deberíamos enviar a Proxima bo a otros exoplanetas cercanos? ¿Y cuántas personas necesitaríamos colocar a bordo de ese barco? La última pregunta fue el tema de un artículo reciente escrito por un equipo de investigadores franceses que calculó el número mínimo de personas que se necesitarían para garantizar que una tripulación multigeneracional saludable pudiera hacer el viaje a Proxima b.

    El estudio, titulado "Calculando la tripulación mínima para un viaje espacial multigeneracional hacia Proxima Centauri b", apareció recientemente en línea y pronto se publicará en el Journal of the British Interplanetary Society. Fue realizado por el Dr. Frederic Marin, astrofísico del Observatorio Astronómico de Estrasburgo, y la Dra. Camille Beluffi, un físico de partículas que trabaja con la nueva empresa científica Casc4de.

    Su estudio fue el segundo de una serie de artículos que intentan evaluar la viabilidad de un viaje interestelar a Proxima b. El primer estudio, titulado "PATRIMONIO:un código de Monte Carlo para evaluar la viabilidad de los viajes interestelares utilizando una tripulación multigeneracional, "también se publicó en la edición de agosto de 2017 de la Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica.

    El concepto del Proyecto Orión para una nave espacial de propulsión nuclear. Crédito:silodrome.co

    El Dr. Marin y el Dr. Beluffi comienzan su último estudio considerando los diversos conceptos que se han propuesto para realizar un viaje interestelar, muchos de los cuales fueron explorados en un artículo anterior de UT. "¿Cuánto tiempo tomaría llegar a la estrella más cercana?". Estos incluyen los enfoques más tradicionales, como la propulsión de pulso nuclear (es decir, el Proyecto Orion) y los cohetes de fusión (es decir, el Proyecto Daedalus), y también el concepto más moderno de Breakthrough Starshot.

    Sin embargo, tales misiones están todavía muy lejos y / o no involucran vuelos espaciales tripulados (que es el caso de Starshot). Como tal, El Dr. Marin y el Dr. Beluffi también tomaron en cuenta las misiones que se lanzarán en los próximos años como la sonda solar Parker de la NASA. Esta sonda alcanzará velocidades orbitales récord de hasta 724, 205 km / h, lo que equivale a unos 200 km / s (o 0,067% de la velocidad de la luz).

    Como dijo el Dr. Marin a Universe Today por correo electrónico:

    "Esto depende pura y completamente de la tecnología disponible en el momento de la misión. Si creáramos una nave espacial ahora mismo, solo pudimos alcanzar unos 200 km / s, lo que se traduce en 6300 años de viaje. Por supuesto, la tecnología está mejorando con el tiempo y para cuando se cree un proyecto interestelar real, podemos esperar haber mejorado la duración en un orden de magnitud, es decir, 630 años. Esto es especulativo como tecnología aún por inventar ".

    Con un peso de 60, 000 toneladas cuando está completamente cargado, Dédalo empequeñecería incluso al cohete Saturno V. Crédito:Adrian Mann

    Con su línea de base de velocidad y tiempo de viaje establecida (200 km / sy 6300 años), el Dr. Marin y el Dr. Beluffi se dispusieron a determinar el número mínimo de personas necesarias para garantizar que una tripulación saludable llegara a Proxima b. Para hacer esto, la pareja realizó una serie de simulaciones de Monte Carlo utilizando un nuevo código creado por el propio Dr. Marin. Esta técnica matemática toma en cuenta eventos fortuitos en la toma de decisiones para producir distribuciones de posibles resultados.

    "Estamos utilizando un nuevo software numérico que he creado, "dijo el Dr. Marin." Se llama PATRIMONIO, ver el primer artículo de la serie. Es un código estocástico de Monte Carlo que da cuenta de todos los posibles resultados de las simulaciones espaciales probando cada escenario aleatorio para la procreación, vida y muerte. Repitiendo la simulación miles de veces, obtenemos valores estadísticos que son representativos de un viaje espacial real para una tripulación multigeneracional. El código tiene en cuenta tantos factores biológicos como sea posible y actualmente se está desarrollando para incluir cada vez más la física ".

    Estos factores biológicos incluyen cosas como el número de mujeres frente a hombres, sus respectivas edades, esperanza de vida, tasa de fertilidad, tasas de natalidad, y cuánto tiempo tendría que reproducirse la tripulación. También tuvo en cuenta algunas posibilidades extremas, que incluyó accidentes, desastres eventos catastróficos, y el número de miembros de la tripulación que probablemente serán afectados por ellos.

    Luego promediaron los resultados de estas simulaciones en más de 100 viajes interestelares basados ​​en estos diversos factores y diferentes valores para determinar el tamaño de la tripulación mínima. En el final, El Dr. Marin y el Dr. Beluffi concluyeron que, en condiciones conservadoras, se necesitaría un mínimo de 98 miembros de la tripulación para sostener un viaje multigeneracional al sistema estelar más cercano con un exoplaneta potencialmente habitable.

    Ilustración de la nave espacial Parker Solar Probe acercándose al sol. Crédito:Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins

    Algo menos que eso, y la probabilidad de éxito se reduciría considerablemente. Por ejemplo, con una tripulación inicial de 32, sus simulaciones indicaron que las posibilidades de éxito alcanzarían el 0%, en gran parte porque una comunidad tan pequeña haría inevitable la endogamia. Si bien esta tripulación podría llegar eventualmente a Proxima b, no serían una tripulación genéticamente sana, ¡y por lo tanto no es una buena manera de comenzar una colonia! Como explicó el Dr. Marin:

    "Nuestras simulaciones nos permiten predecir con gran precisión el tamaño mínimo de la tripulación inicial que partirá para viajes espaciales de siglos. Al permitir que la tripulación evolucione bajo una lista de principios de ingeniería social adaptativa (es decir, evaluaciones anuales de la población de buques, restricciones de descendencia y restricciones de reproducción), mostramos en este documento que es posible crear y mantener una población sana virtualmente indefinidamente ".

    Si bien la tecnología y los recursos necesarios para realizar un viaje interestelar aún están a generaciones de distancia, Los estudios de este tipo podrían ser de gran importancia para esas misiones, si es que ocurren. Sabiendo de antemano la probabilidad de que dicha misión tenga éxito, y qué aumentará esa probabilidad hasta el punto de que el éxito esté prácticamente garantizado, También aumentará la probabilidad de que se monten tales misiones.

    Este estudio y el que lo precedió también son significativos porque son los primeros en tener en cuenta factores biológicos clave (como la procreación) y cómo afectarán a una tripulación multigeneracional. Como concluyó el Dr. Marin:

    Proyecto Starshot, una iniciativa patrocinada por Breakthrough Foundation, está destinado a ser el primer viaje interestelar de la humanidad. Crédito:breakthroughinitiatives.org

    "Nuestro proyecto tiene como objetivo proporcionar simulaciones realistas de naves espaciales multigeneracionales para preparar la exploración espacial futura, en un proyecto multidisciplinario que utiliza la experiencia de físicos, astrónomos, antropólogos, ingenieros de cohetes, sociólogos y muchos otros. HERITAGE es el primer código Monte Carlo dedicado para calcular la evolución probabilística de una tripulación basada en parentesco a bordo de una nave interestelar. lo que permite explorar si una tripulación del tamaño propuesto podría sobrevivir durante varias generaciones sin existencias artificiales de material genético adicional. Determinar el tamaño mínimo de la tripulación es un paso esencial en la preparación de cualquier misión multigeneracional. que afectan los recursos y el presupuesto necesarios para tal esfuerzo, pero también con implicaciones sociológicas, factores éticos y políticos. Es más, Estos elementos son esenciales para examinar la creación de cualquier colonia autosuficiente, no solo los humanos que establecen asentamientos planetarios, pero también con impactos más inmediatos:por ejemplo, gestionar la salud genética de las especies en peligro de extinción o la asignación de recursos en entornos restrictivos ".

    El Dr. Marin también fue citado recientemente en un artículo en The Conversation sobre los objetivos de su proyecto y el del Dr. Beluffi, que se trata de determinar qué se necesita para garantizar la salud y la seguridad de los futuros viajeros interestelares. Como dijo en el artículo:

    "De los 3757 exoplanetas que se han detectado, el planeta parecido a la Tierra más cercano se encuentra a 40 billones de kilómetros de nosotros. Al 1 por ciento de la velocidad de la luz, que es muy superior a las velocidades más altas alcanzadas por naves espaciales de última generación, Los barcos tardarían 422 años en llegar a su destino. Una de las consecuencias inmediatas de esto es que los viajes interestelares no se pueden lograr dentro de la vida humana. Requiere una misión espacial de larga duración, lo que requiere encontrar una solución mediante la cual la tripulación sobreviva cientos de años en el espacio profundo. Este es el objetivo de nuestro proyecto:establecer el tamaño mínimo de un misión espacial de larga duración, en términos de hardware y población. Al hacerlo, pretendemos obtener estimaciones científicamente precisas de los requisitos para los viajes interestelares multigeneracionales, desbloqueando el futuro de la exploración espacial humana, migración y habitación ".

    En las próximas décadas, Se espera que los telescopios de próxima generación descubran miles de exoplanetas más. Pero mas importante, También se espera que estos instrumentos de alta resolución revelen cosas sobre exoplanetas que nos permitan caracterizarlos. Estos incluirán espectros de sus atmósferas que permitirán a los científicos saber con mayor certeza si son realmente habitables.

    Con más candidatos para elegir, estaremos aún más preparados para el día en que puedan iniciarse los viajes interestelares. Cuando llegue ese momento Nuestros científicos estarán armados con la información necesaria para asegurar que las personas que lleguen sean granizadas, abundante, ¡y preparado para afrontar los retos de explorar un mundo nuevo!


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